丽水学院《数字图像处理》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《数字图像处理》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设我们有一张曝光不足的夜景照片，需要对其进行增强以改善视觉效果。以下关于图像增强方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.直方图均衡化通过调整图像的灰度分布，使像素灰度值更均匀地分布，从而增强图像对比度B.灰度变换可以通过线性或非线性函数对像素灰度值进行映射，改变图像的亮度和对比度C.中值滤波是一种基于排序的非线性滤波方法，主要用于去除椒盐噪声，但会使图像细节模糊D.图像增强方法总是能够在不引入任何失真或噪声的情况下，完美地改善图像质量2、对于数字图像的色彩空间转换，以下哪种色彩空间在图像分割和目标识别中经常被使用？（）A.RGB色彩空间B.HSV色彩空间C.YUV色彩空间D.CMYK色彩空间。假设要从一幅复杂的彩色图像中准确地分割出特定颜色的物体，上述哪种色彩空间能够提供更有利的特征表示和处理方式，并说明其优势所在3、在数字图像的特征提取中，纹理特征是重要的一类。假设我们有一组布料图像，需要根据纹理特征来区分不同的布料材质。以下哪种方法常用于提取图像的纹理特征？（）A.灰度共生矩阵B.边缘直方图C.颜色直方图D.形状特征描述4、在数字图像的多分辨率分析中，小波变换具有独特的优势。假设要对一张大尺寸的图像进行多分辨率表示。以下关于小波变换的描述，哪一项是不正确的？（）A.小波变换可以将图像分解为不同尺度和方向的子带B.可以通过对小波系数进行阈值处理，实现图像的压缩C.小波变换在图像压缩和去噪中表现出色，但在图像增强中效果不佳D.不同的小波基函数对图像的分解效果会有所不同5、数字图像的锐化处理可以增强图像的边缘和细节。假设要对一张模糊的图像进行锐化，使其看起来更清晰，以下哪种锐化方法可能更有效且不易产生过度增强的现象？（）A.梯度锐化B.高通滤波锐化C.反锐化掩模D.以上方法结合使用6、在数字图像的智能安防系统中，例如门禁系统中的人脸验证。假设要提高人脸验证的准确率和速度，以下关于图像处理和算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.深度学习算法可以自动学习有效的人脸特征B.图像预处理可以减少光照和姿态的影响C.特征匹配的计算复杂度越低，验证速度越快D.单一的算法可以适用于所有的安防场景7、在数字图像的质量评价中，有主观评价和客观评价两种方法。假设我们要评估一个图像处理算法对图像质量的影响，以下哪种客观评价指标主要基于图像的像素差异？（）A.峰值信噪比（PSNR）B.结构相似性指数（SSIM）C.均方误差（MSE）D.以上都是8、在数字图像的目标跟踪中，假设要跟踪一个在复杂背景中运动的物体。以下关于跟踪算法的适应性，哪一项是需要重点考虑的？（）A.对物体的形状变化具有鲁棒性B.能够快速适应光照的变化C.在物体被部分遮挡时仍能准确跟踪D.以上三个方面都需要重点考虑9、在数字图像的形态学处理中，以下哪种操作可以用来填充图像中的小孔洞？（）A.腐蚀B.膨胀C.开运算D.闭运算。假设图像中存在一些由于噪声或其他原因产生的小面积孔洞，需要一种形态学操作来修复这些缺陷，上述哪种操作能够有效地实现这一目的，并详细解释其工作过程10、图像压缩在数字图像处理中具有重要意义，以减少存储空间和传输带宽。假设要对一组高清卫星图像进行压缩，以下关于图像压缩技术的描述，正确的是：（）A.无损压缩算法能够在不损失任何图像信息的情况下实现很高的压缩比B.有损压缩算法如JPEG会严重破坏图像质量，不适合卫星图像压缩C.混合压缩方法结合了无损和有损压缩的优点，可以根据需求灵活选择压缩比例和图像质量D.图像压缩算法的选择只取决于压缩比，与图像内容和应用场景无关11、在数字图像的复原中，需要从退化的图像中恢复出原始图像。假设一张图像由于运动模糊而退化，要恢复其清晰的内容，以下哪种图像复原方法可能更有效？（）A.逆滤波B.维纳滤波C.约束最小二乘滤波D.盲去卷积12、在数字图像的目标跟踪中，实时准确地跟踪目标是关键。假设要在一段视频中跟踪一个移动的车辆。以下关于目标跟踪方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.基于特征的跟踪方法通过提取目标的特征，如颜色、形状、纹理等，来实现跟踪B.基于模型的跟踪方法通过建立目标的数学模型，预测目标的位置和状态C.粒子滤波是一种基于概率的跟踪方法，通过大量的粒子来表示目标的可能状态D.目标跟踪方法在任何复杂的场景和光照条件下都能稳定准确地跟踪目标13、在数字图像处理中，图像增强是一种常见的操作。假设要对一幅对比度较低的灰度图像进行增强，以突出图像中的细节。以下关于图像增强方法的描述，正确的是：（）A.直方图均衡化通过扩展图像的动态范围来增强对比度，但可能导致某些细节丢失B.中值滤波可以有效地增强图像对比度，同时去除噪声C.均值滤波在增强图像的同时能够很好地保留图像的边缘信息D.伽马校正只能用于校正过亮或过暗的图像，对对比度低的图像效果不佳14、数字图像的匹配和识别是许多应用的基础。假设我们要在一个图像库中查找与给定图像相似的图像。以下哪种图像匹配方法通常基于特征点的提取和匹配？（）A.基于灰度值的匹配B.基于模板的匹配C.基于特征的匹配D.基于区域的匹配15、在数字图像的图像复原中，以下哪种先验知识可以帮助估计退化函数？（）A.图像的平滑性B.图像的边缘信息C.图像的统计特性D.以上都是。假设图像由于模糊、噪声等原因发生退化，需要利用先验知识来恢复原始清晰的图像，上述哪种先验知识能够为退化函数的估计提供有价值的线索，并解释其在图像复原中的作用和应用16、当进行数字图像的多尺度分析时，例如使用小波变换。假设需要同时分析图像在不同尺度下的细节和概貌信息，以下关于小波变换的说法哪个是正确的？（）A.小波变换能够有效地捕捉图像的局部特征和奇异点B.小波变换的计算复杂度非常高，不适合处理大规模图像C.小波变换会导致图像信息的丢失，不建议使用D.不需要进行多尺度分析，只关注原始图像的单一尺度17、图像分割是将图像分成不同的区域或对象。假设我们有一张细胞图像，需要将不同的细胞从背景中分割出来。以下哪种图像分割方法通常基于像素的灰度值相似性来进行分割？（）A.阈值分割B.区域生长C.边缘检测分割D.基于聚类的分割18、在数字图像的几何变换中，例如图像的旋转和缩放。如果在变换过程中不进行插值处理，可能会导致图像出现什么问题？（）A.图像失真B.图像分辨率降低C.图像颜色偏差D.图像数据丢失19、图像的配准是将不同时间、不同视角或不同传感器获取的图像进行对齐。假设要将两张有一定旋转和平移差异的图像进行精确配准。以下关于图像配准方法的描述，正确的是：（）A.基于特征的配准方法通过提取图像中的显著特征进行匹配，对图像的变形适应性强B.基于灰度的配准方法直接比较图像的灰度值，计算简单，但精度较低C.图像配准过程中，初始估计的配准参数对最终配准结果没有影响D.无论图像的差异有多大，都可以通过一次配准操作达到完美的对齐效果20、图像的边缘检测是图像处理的重要任务之一。假设要检测一幅自然风景图像中的物体边缘。以下关于边缘检测算子的描述，哪一项是不正确的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的边缘检测算子，对水平和垂直边缘有较好的检测效果B.Canny算子是一种性能较好的边缘检测算子，具有较好的信噪比和定位精度C.拉普拉斯算子是一种二阶导数算子，对噪声比较敏感，通常需要先进行平滑处理D.不同的边缘检测算子在任何情况下都能得到相同的边缘检测结果21、对于数字图像的平滑处理，以下哪种滤波器在去除噪声的同时能较好地保留图像边缘？（）A.均值滤波器B.中值滤波器C.高斯滤波器D.双边滤波器。假设图像受到椒盐噪声的干扰，同时图像中的边缘信息对后续处理至关重要，在这种情况下，上述哪种滤波器能够在平滑噪声的同时最大程度地保护边缘，并解释其原因和效果22、数字图像的质量评价指标对于评估图像处理算法的效果非常重要。假设要评价一幅经过处理的图像的质量。以下关于图像质量评价指标的描述，正确的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）越高，图像质量越好，能够准确反映人眼的主观感受B.结构相似性指数（SSIM）只考虑图像的结构信息，对图像的亮度和对比度变化不敏感C.均方误差（MSE）越小，图像质量越高，是最可靠的图像质量评价指标D.不同的图像质量评价指标各有优缺点，需要结合使用来全面评估图像质量23、在数字图像的水印嵌入和提取中，例如在一幅数字画作中嵌入版权信息，同时不影响图像的视觉质量，并且能够在需要时准确提取出水印。以下哪种水印技术可能更符合要求？（）A.可见水印B.不可见水印C.易碎水印D.鲁棒水印24、在数字图像处理中，图像滤波用于去除噪声或平滑图像。假设要对一张受到高斯噪声污染的图像进行滤波处理。以下关于图像滤波的描述，哪一项是不正确的？（）A.均值滤波通过计算邻域像素的平均值来代替中心像素值，能够有效去除高斯噪声，但会使图像边缘模糊B.高斯滤波是一种加权平均滤波，对去除高斯噪声效果较好，同时能较好地保留图像边缘C.中值滤波对椒盐噪声有很好的去除效果，但对高斯噪声效果不佳D.图像滤波操作不会改变图像的基本结构和特征，只去除噪声25、数字图像的超分辨率重建旨在提高图像的分辨率。假设要从低分辨率图像生成高分辨率图像，同时保持图像的细节和清晰度，以下关于超分辨率重建的方法，哪一项是不正确的？（）A.基于插值的方法简单快速，但可能会导致图像模糊B.基于深度学习的方法可以学习到图像的特征和模式，但需要大量的训练数据C.超分辨率重建无法从根本上增加图像的信息量D.多帧图像融合的方法一定能获得比单帧图像更好的超分辨率效果26、在数字图像的频域处理中，傅里叶变换是重要的工具。假设要分析图像的周期性纹理特征，以下关于傅里叶变换的应用，哪一项是不正确的？（）A.通过傅里叶变换的频谱可以判断图像中纹理的方向和周期B.对傅里叶变换后的频谱进行滤波操作，可以去除或增强特定频率的成分C.傅里叶变换只能用于处理灰度图像，不能用于彩色图像D.快速傅里叶变换（FFT）可以提高计算效率27、数字图像的彩色模型有多种，如RGB、HSV等。假设要对一幅彩色图像进行颜色调整，以增强特定颜色的效果。以下关于彩色模型的选择，哪一项是最合适的？（）A.RGB模型，直接对红、绿、蓝三个通道进行操作B.HSV模型，通过调整色相、饱和度和明度来实现颜色调整C.CMYK模型，适用于印刷领域的颜色处理D.YUV模型，常用于视频编码中的颜色表示28、在数字图像的加密和解密中，假设要对一张重要的图像进行加密保护。以下关于图像加密方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过置乱图像的像素位置来实现加密B.可以使用混沌系统生成加密密钥，增加加密的安全性C.图像加密后，其统计特性与原始图像完全相同，无法被攻击者分析D.图像解密是加密的逆过程，能够准确恢复原始图像29、数字图像的频域处理可以实现特定的效果。假设要对一张图像进行增强，突出其高频成分以增强细节，以下哪种频域处理方法可能适用？（）A.傅里叶变换B.离散余弦变换C.高通滤波D.低通滤波30、在数字图像的复原中，假设一张图像由于相机抖动而模糊。以下关于图像复原方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过建立图像的退化模型，反推出原始清晰图像B.维纳滤波是一种常用的图像复原方法，能够根据噪声和图像的统计特性进行复原C.图像复原能够完全恢复出原始清晰的图像，不存在任何误差D.正则化方法可以在图像复原中引入先验知识，提高复原效果二、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）研究图像的基于深度学习的图像锐化技术。2、（本题5分）分析基于小波变换的图像压缩方法。3、（本题5分）研究图像的纹理合成技术。4、（本题5分）对一幅细胞图像进行计数和分类，评估算法的准确性。5、（本题5分）分析图像的形态学重建在图像修复中的应用。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)